传统发酵技术.ppt

选修1 生物技术实践 专题一传统发酵技术 课题1果酒和果醋制作 目标 说明果酒和果醋制作的原理设计制作果酒和果醋的装置 一 基础知识 一 果酒制作1 发酵菌种 1 分类地位 单细胞生物 真菌 2 代谢类型 3 发酵条件 温度 是酵母菌和的重要条件 酵母菌生长繁殖的最适温度为左右 酒精发酵时将温度严格控制在 氧气 前期需O2 后期 理由是 PH 呈 5 0 6 0 真核 异养兼性厌氧型 生长发酵 20 18 25 不需O2 酸性 先有氧呼吸大量繁殖 后无氧条件酒精发酵 在 的发酵液中 酵母菌能大量生长繁殖 而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制 故在利用酵母菌自制葡萄酒的过程中 不需要进行灭菌 2 制作原理 用反应式表示 1 2 缺氧呈酸性 二 果醋制作 1 菌种 1 分类地位 单细胞生物 2 代谢类型 3 发酵条件 温度 醋酸菌的最适生长温度为 醋酸发酵时将温度严格控制在此范围内 氧气 醋酸菌是好氧细菌 要供应充足 要不断通入氧气 PH 呈 原核 异养需氧型 30 35 酸性 2 原理 用反应式表示 1 氧气 糖源都 醋酸菌将葡萄汁中的分解成 糖制醋 2 氧气充足 糖源不足 醋酸菌将 乙醛 酒变醋 果酒制作果醋的反应式为 充足 糖 醋酸 乙醇 醋酸 C6H12O6 3CH3COOH 醋酸 三 菌种来源 1 酵母菌菌种的来源葡萄酒自然发酵的酵母菌主要是附着在的酵母菌 放久的葡萄有酒味就是这个道理 为提高果酒品质 可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌或适当接种食品发酵的酵母菌 葡萄皮上 2 醋酸菌菌种的来源通入的空气中会有一些醋酸菌 带到发酵液中 大量繁殖 而其他的菌因不适应这种条件而不能繁殖 也可以直接在果酒中加入醋酸菌 可以先买一瓶醋 打开盖暴露于空气中 一段时间后在醋的表面有一层薄膜 实际是醋酸菌 可以用这层薄膜进行接种 这样可以明显缩短制作醋的时间 二 实验设计 一 制作流程 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 二 发酵装置 1 装置甲 带盖的瓶子 制葡萄酒 在发酵制酒过程中 每隔12h左右将瓶盖拧松一次 但又不打开 这样做的目的是 当发酵产生酒精后 再将瓶盖打开 盖上一层纱布 进行制果醋的发酵 如图 用带一层纱布的瓶子制醋 拧松是为了及时放出CO2气体 防止爆裂 不打开是为了防止杂菌污染 2 装置乙的充气口在时关闭 在时连接充气泵不断向内 排气口主要是排出 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连 这样做的目的是 出料口的作用是 酒精发酵 醋酸发酵 充入空气 CO2 防止杂菌污染 对发酵情况进行及时的监测 三 操作提示 一 材料的 选择的葡萄 榨汁前先将葡萄进行 除去 1 冲洗的主要目的是 冲洗应注意不能 以防止 2 先冲洗后除去枝梗的理由是 选择和处理 新鲜 冲洗 枝梗 除去污物 反复冲洗 菌种流失 避免除去 枝梗时使葡萄破损 增加被杂菌污染的机会 二 防止 1 要清洗干净 并晾干 2 要清洗干净 用体积分数为70 的消毒 3 装入葡萄汁后 发酵液被污染 榨汁机 发酵瓶 酒精 封闭充气口 三 控制好 1 葡萄汁装入发酵瓶时 要留有大约的空间 2 制葡萄酒的过程中 将温度严格控制在 时间控制在左右 可通过出料口 3 制葡萄醋的过程中 将温度严格控制在 时间控制在左右 并注意适时通过 发酵的条件 1 3 18 25 10 12d 对发酵情况进行及时监测 30 35 7 8d 充气口充气 四 结果分析 检验与评价 1 在果酒发酵中 生产出的葡萄酒呈深红色的原因是 2 果汁发酵产物的检验 1 检验有无酒精产生 用 在条件下 反应呈现 2 检验有无醋酸产生 可通过观察菌膜 嗅味和品尝 检测等 红葡萄皮的色素进入发酵液 重铬酸钾 酸性 灰绿色 PH试纸 试题精选 1 下列关于果醋制作的说法正确的是 A 醋酸菌是好氧菌 在制作过程中要一直打开发酵瓶B 在制作葡萄醋的过程中 温度应严格控制在18 25 C 当糖源不足时 醋酸菌先将酒精转变成乙醛 再将乙醛变为醋酸D 醋酸菌在糖源和氧气充足时 能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳 C 2 一位学生将葡萄糖和酵母菌溶液放入一个保温瓶中 并用带有两个孔的塞子封口 酵母 葡萄糖溶液的温度随时间慢慢地升高 指示剂的颜色也开始改变 该指示剂遇酸变红 下列判断正确的是 多选题 A 保温瓶内的温度将一直保持稳定不变B 保温瓶中氧气的含量对酵母菌呼吸作用的类型有重要的影响C 实验可用来测定酵母菌呼吸作用释放热量的变化D 指示剂变色的情况与保温瓶中空气的量无关 与葡萄糖的量有关 BC 3 回答下列有关果酒和果醋制作的小题 1 果酒和果醋制作时 用到菌种的代谢类型分别是 2 在果酒制作中 生产出的葡萄酒呈深红色 这种有色物质来源于 在利用酵母菌自制葡萄酒的过程中 不需要进行灭菌 因为发酵液中的能抑制绝大多数其他微生物的繁殖 异养兼性厌氧型 异养需氧型 红葡萄皮 缺氧 酸性条件 3 可通过证明醋酸的产生 为进一步确定酵母菌无氧呼吸的产物 可以再用检测发酵瓶中有无酒精产生 正确的操作步骤是 先在试管中加入2mL 然后加入3mol L的 振荡混匀后滴加 若实验组反应呈现 对照组试管中溶液无颜色变化 则可确定被鉴定物为酒精 重铬酸钾 PH试纸 发酵液 H2SO4 重铬酸钾 灰绿色 4 在果酒制作中 若酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸消耗了等量的葡萄糖 则它们放出的CO2之和与它们消耗的O2之和比为 A 1 1B 3 0C 6 0D 4 3 5 若酒精发酵中 经检测发酵装置活菌数量适宜但却不产生酒精 可能的原因是 D 装置密封性差 空气进入装置 4 某生物兴趣小组利用下图装置制作果酒和果醋 请分析回答下列问题 1 制葡萄酒时 要将温度控制在 制葡萄醋时 要将温度控制在 2 制作时 应将2开关打开 以便 制作果酒时 为保证发酵罐中有较多的菌体 必须先 当达到一定数量后 应控制的培养条件是 此时发酵作用的反应式是 随着发酵程度的加深 液体密度会逐渐 18 25 30 35 果醋 充入空气 无菌 封闭充气口 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 降低 充入空气 无菌 3 发酵过程应及时排气 这是因为 4 制作葡萄酒时 将时间控制在d左右 可通过 对发酵情况进行 制作葡萄醋时 将时间控制在d左右 并注意适时通过 充气 5 当果酒制作好之后 如果利用此装置继续制作果醋 为保证效果 应向发酵液中 6 在酿酒和酿醋的过程中都要涉及到各种微生物 在上述两过程中主要涉及到的生物在结构上本质区别是 10 12 3出料口 及时的监测 7 8 2充气口 发酵过程中产 生大量CO2 及时排气是为了防止发酵瓶爆裂 通入空气 无菌 加入醋酸菌 前者有成形的细胞核 后者没有 课题2腐乳的制作 目标 说明腐乳制作过程的科学原理设计并完成腐乳的制作分析影响腐乳品质的条件 一 基础知识 1 发酵菌种 主要 还有青霉 酵母 曲霉 毛霉等 1 分类地位 多细胞生物 丝状真菌 2 代谢类型 3 发酵条件 温度 温度控制在 氧气 湿度 用保鲜膜控制湿度 并定期换气 豆腐的品质 含水量 毛霉 真核 异养需氧型 15 18 需要 70 4 分布 广泛 常见于 水果 谷物上 5 特点 生长迅速 具有发达的白色 如下图 实际上还有匍匐菌丝 可形成腐乳外面的 皮 土壤 蔬菜 菌丝 2 制作原理 毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成 脂肪酶可将脂肪水解为 在多种微生物的协同作用下 普通的豆腐转变成我们爱吃的腐乳 思考 腐乳味道鲜美 营养价值较高 原因主要有 1 2 小分子的肽和氨基酸 甘油和脂肪酸 大分子分解成小分子 易吸收 大分子分解成小分子 营养物质种类增加 先创造条件让毛霉生长 再加盐控制毛霉的生长 控制毛霉的生长 同时增加风味和口感 前期发酵 二 实验设计 后期发酵 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 相关资料 1 毛霉的生长 温度控制在 并保持湿度 约后 开始生长 后菌丝生长旺盛 后布满菌丝 豆腐块上的毛霉来自 现代的腐乳生产是在严格的条件下 将直接接种在豆腐上 可避免杂菌污染 保证质量 加盐腌制 随着层数的加高而 接近瓶口的盐要 腌制约天左右 加盐的作用 使豆腐块析出水分变硬 调味 15 18 空气中的毛霉孢子 优良毛霉菌种 48h 3d 5d 无菌 增加盐量 铺厚一些 8 抑制微生物生长 避免豆腐腐败变质 3 配制卤汤 卤汤是由及配制而成 酒的含量一般控制在左右 加酒可抑制 同时能使腐乳具有独特的香味调味 香辛料种类多可 也具有防腐杀菌的作用 酒 香辛料 12 微生物的生长 调节腐乳的风味 三 操作提示 一 控制好的用量1 用盐腌制时 注意控制盐的用量 盐的浓度过低 不足以 可能导致 盐的浓度过高 会影响 2 卤汤中酒的含量应控制在左右 酒精含量过高 腐乳成熟的时间 酒精含量过高 不足以抑制 可能导致豆腐 材料 抑制微生物的生长 豆腐腐败变质 腐乳的口味 12 延长 微生物的生长 腐败变质 二 防止 1 用来腌制腐乳的玻璃瓶 洗刷干净后要用消毒 2 装瓶时 操作要 整齐地摆放好豆腐 加入卤汤后 要用胶条将瓶口 封瓶时 最好将瓶口通过酒精灯的 防止瓶口被污染 杂菌污染 沸水 迅速小心 密封 火焰 课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 一 二 一 二 一 二 一 二 一 二 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 2017全国 37 生物 选修1 生物技术实践 15分 豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品 为了研究影响豆豉发酵效果的因素 某小组将等量的甲 乙两菌种分布接入等量的A B两桶煮熟大豆中并混匀 再将两者置于适宜条件下进行发酵 并在32h内定期取样观测发酵效果 回答下列问题 1 该实验的自变量是 2 如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好 说明该发酵菌时 3 如果在实验后 发现32h内的发酵效果越来越好 且随发酵时间呈直线上升关系 则无法确定发酵的最佳时间 若要确定最佳发酵时间 还需要做的事情是 4 从大豆到豆豉 大豆中的成分会发生一定的变化 其中 蛋白质转变为 脂肪转变为 10 12分 天津独流老醋历史悠久 独具风味 其生产工艺流程如下图 1 在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度 这是因为酶 2 在酒精发酵阶段 需添加酵母菌 在操作过程中 发酵罐先通气 后密闭 通气能提高 的数量 有利于密闭时获得更多的酒精产物 3 在醋酸发酵阶段 独流老醋采用独特的分层固体发酵法 发酵30天 工艺如下 10 12分 1 在最适温度条件下催化能力最强 2 酵母菌 发酵过程中 定期取样测定醋酸杆菌密度变化 趋势如右图 据图分析 与颠倒前相比 B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是 乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因 发酵过程中 发酵缸中 层醋醅有利于乳酸菌繁殖 积累乳酸 成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化 加剧了不同种类乳酸菌的 淘汰了部分乳酸菌种类 3 先快速增长后趋于稳定氧气 营养物质 PH 颠倒前的B层和颠倒后的A 或不翻动 或下 种间竞争 或竞争 2013新课标 卷 39 生物 选修1生物技术实践 15分 回答下列有关泡菜制作的习题 1